(57)【要約】【課題】 短時間内に最適の映像信号補正用基準データを生成することができる装置及び方法を提供する。【解決手段】本発明は映像信号補正用基準データ生成装置及び方法に関し、この方法は、（a）複数の直前階調と複数の目標階調を設定する段階、（b）前記直前階調から前記目標階調への階調変化によって前記液晶表示装置が発生させた表示光を受けて前記表示光の輝度に対応する電気信号を生成する段階、（c）前記電気信号をデジタル信号に変換して保存する段階、（d）前記デジタル信号を処理して応答階調を出力する段階、（e）前記複数の直前階調と前記複数の目標階調に対して前記（b）段階乃至前記（d）段階を繰り返す段階、そして（f）前記出力された応答階調を補間して応答曲線を生成して前記応答曲線から前記基準データを算出する段階を含む。本発明によれば輝度波形の測定回数及び時間を画期的に減らすことができ、客観的に正確な最適の基準データを算出することができ、測定条件が変更されても既存に測定されたデータを再び使用することができる。【選択図】図５
2005326812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示装置の映像信号補正用基準データを生成する方法であって、
（a）複数の直前階調と複数の目標階調を設定する段階と、
（b）前記液晶表示装置から前記直前階調から前記目標階調への階調変化による光を受けて前記光の輝度に対応する電気信号を生成する段階と、
（c）前記電気信号をデジタル信号に変換して保存する段階と、
（d）前記デジタル信号を処理して応答階調を抽出する段階と、
（e）前記複数の直前階調と前記複数の目標階調に対して前記（b）段階乃至前記（d）段階を繰り返す段階と、
（f）前記抽出された応答階調を補間して応答曲線を生成し、前記応答曲線から前記基準データを算出する段階と、
を含む、映像信号補正用基準データ生成方法。
【請求項２】
前記（d）段階は前記デジタル信号をフィルタリングする段階を含む、請求項１に記載の映像信号補正用基準データ生成方法。
【請求項３】
前記（d）段階は前記フィルタリングされたデジタル信号を所定区間平均して前記直前階調に対応する第１階調と前記目標階調に対応する第２階調を抽出する段階をさらに含む、請求項２に記載の映像信号補正用基準データ生成方法。
【請求項４】
前記応答曲線は前記第１階調と前記第２階調によって補間される、請求項３に記載の映像信号補正用基準データ生成方法。
【請求項５】
前記基準データは前記応答曲線上で均一な間隔の前記補間された応答階調に対応する階調である、請求項４に記載の映像信号補正用基準データ生成方法。
【請求項６】
前記応答階調は前記直前階調から前記目標階調に変更された時点から１フレーム経過した時点の前記フィルタリングされたデジタル信号に対応する階調である、請求項１に記載の映像信号補正用基準データ生成方法。
【請求項７】
前記応答階調は前記直前階調から前記目標階調に変更された時点から所定時間が経過した時点の前記フィルタリングされたデジタル信号に対応する階調であり、前記所定時間は前記液晶表示装置の映像信号補正程度によって決められる、請求項１に記載の映像信号補正用基準データ生成方法。
【請求項８】
液晶表示装置から直前階調から目標階調への階調変化による光を受けて前記光の輝度に対応する電気信号を生成する輝度測定部と、
前記輝度測定部からの前記電気信号を集めてデジタル信号に変換するデータ収集部と、
前記データ収集部から前記デジタル信号を受けて記憶し、前記デジタル信号をフィルタリングし所定区間平均して前記直前階調に対応する第１階調と前記目標階調に対応する第２階調を抽出し、前記第１及び第２階調によって応答階調を抽出し、前記応答階調を補間して応答曲線を生成し、前記応答曲線から前記液晶表示装置の映像信号補正用基準データを算出する信号処理部と、
を含む、映像信号補正用基準データ生成装置。
【請求項９】
前記応答階調は、前記直前階調から前記目標階調に変更された時点から所定時間が経過した時点の前記フィルタリングされたデジタル信号に対応する階調であり、前記所定時間は前記液晶表示装置の映像信号補正程度によって決められる、請求項８に記載の映像信号補正用基準データ生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は映像信号補正用基準データ生成装置及び方法に関し、特に液晶表示装置で映像信号を補正するために参照する基準データを生成する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な液晶表示装置（LCD）は画素電極及び共通電極が備えられた二枚の表示板と、その間に入っている誘電率異方性（dielectric anisotropy）を有する液晶層を含む。画素電極は行列形態で配列されており、薄膜トランジスタ（TFT）などのスイッチング素子に連結されて一行ずつ順次にデータ電圧の印加を受ける。共通電極は表示板の全面にかけて形成されていて、共通電圧の印加を受ける。画素電極と共通電極及びその間の液晶層は回路的に見る時、液晶蓄電器を構成し、液晶蓄電器はこれに連結されたスイッチング素子と共に画素を構成する基本単位となる。
【０００３】
このような液晶表示装置では二つの電極に電圧を印加して液晶層に電界を生成し、この電界の強さを調節して液晶層を通過する光の透過率を調節することによって所望の画像を得る。この時、液晶層に一方向の電界が長い時間印加されることによって発生する劣化現象を防止するためにフレーム別に、行別に、または画素別に共通電圧に対するデータ電圧の極性を反転させる。
【０００４】
このような液晶表示装置はコンピュータの表示装置だけでなくテレビの表示画面でも広く使用されることによって動画像を実現する必要が高まっている。しかし、従来の液晶表示装置は液晶の応答速度が遅いために動画像を実現することが難しい。
つまり、液晶分子の応答速度が遅いために液晶蓄電器に充電される電圧が目標電圧、つまり、所望の輝度が得られる電圧まで到達するのにある程度の時間がかかり、この時間は液晶蓄電器に直前に充電されていた電圧との差によって変わる。したがって、例えば目標電圧と直前電圧の差の大きい場合、最初から目標電圧のみを印加すれば１フレーム内に目標電圧に到達できないこともある。
【０００５】
したがって、液晶の物性的な変化なく駆動的な方法でこれを改善するためにDCC（dynamic capacitance compensation）方式が提案された。つまり、DCC方式は液晶蓄電器の両端にかかった電圧が大きいほど液晶の応答速度が速くなるという点を利用したもので、当該画素に印加するデータ電圧（実際にはデータ電圧と共通電圧の差であるが、便宜上共通電圧を０と仮定する）を目標電圧より高くして液晶の輝度表示が目標とした値まで到達するのにかかる時間を短縮する。
【０００６】
このように液晶反応を速くするデータ電圧に相当する補正映像信号は直前フレームの映像信号と現在フレームの映像信号によって決められる。しかし、８ビット映像信号の場合、階調の数が２５６個であるので、直前フレーム映像信号と現在フレーム映像信号の組み合わせは全て２５６×２５６=６５，５３６個となる。このように多くの数の組み合わせ各々に対して別途に補正映像信号を決定することは時間、空間的に無理があるので、この信号の組み合わせのうちの、例えば、１６の倍数の階調に相当する組み合わせに対してのみ補正映像信号を測定によって生成し、これを補正用基準データとしてルックアップテーブルに記憶させる。そして残りの信号組み合わせに対してはルックアップテーブルに記憶されている基準データを使用して補間法によって補正映像信号を算出する。
【０００７】
このようにDCC方式を利用するためには基準データを記憶するルックアップテーブルが必要である。図１に示すように、ルックアップテーブルの行と列アドレスは各々１６の倍数の階調に相当する直前フレーム映像信号と現在フレーム映像信号を示し、これら映像信号が行と列で交差する所にはこれら映像信号に対する補正用基準データが記憶されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、このような補正用基準データを生成するために従来の試行錯誤法を使用すれば、対応輝度を測定かつ判断するのに多くの時間がかかり、判断の時にも測定者の肉眼に依存するために客観的に正確な基準データを生成することが難しく、測定条件が変われば最初から再び測定しなければならない難しさがある。
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、短時間に最適の映像信号補正用基準データを生成することができる装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような技術的課題を構成するための本願第１発明の一つの実施例による液晶表示装置の映像信号補正用基準データを生成する方法は、（a）複数の直前階調と複数の目標階調を設定する段階、（b）前記直前階調から前記目標階調への階調変化によって前記液晶表示装置が発生した表示光を受けて前記表示光の輝度に対応する電気信号を生成する段階、（c）前記電気信号をデジタル信号に変換して保存する段階、（d）前記デジタル信号を処理して応答階調を抽出する段階、（e）前記複数の直前階調と前記複数の目標系槽に対して前記（b）段階乃至前記（d）段階を繰り返す段階、そして（f）前記抽出された応答階調を補間して応答曲線を生成し、前記応答曲線から前記基準データを算出する段階を含む。
【００１０】
上記のような映像信号補正用基準データを生成方法によれば、基準データを生成するために輝度波形を測定する回数が画期的に減って多くの時間を節約することができる。また、測定者の肉眼に依存しないために客観的で正確な最適の基準データを算出することができる。
本願第２発明は、第１発明において、前記（d）段階は前記デジタル信号をフィルタリングする段階を含む映像信号補正用基準データを生成方法を提供する。フィルタリングしてこのようなノイズを除去すれば正確なデータを抽出するのに効果的である。
【００１１】
本願第３発明は、第２発明において、前記（d）段階は前記フィルタリングされたデジタル信号を所定区間平均して前記直前階調に対応する第１階調と前記目標階調に対応する第２階調を抽出する段階をさらに含むのが好ましい。
本願第４発明は、第３発明において、前記応答曲線は前記第１階調と前記第２階調によって補間することができる。
【００１２】
本願第５発明は、第４発明において、前記基準データは前記応答曲線上で均一な間隔の前記補間された応答階調に対応する階調であるのが好ましい。
本願第６発明は、第１発明において、前記応答階調は前記直前階調から前記目標階調に変更された時点から１フレーム経過した時点の前記フィルタリングされたデジタル信号に対応する階調であるのが好ましい。
【００１３】
本願第７発明は、第１発明において、前記応答階調は前記直前階調から前記目標階調に変更された時点から所定時間が経過した時点の前記フィルタリングされたデジタル信号に対応する階調であり、前記所定時間は前記液晶表示装置の映像信号補正程度によって決められるのが好ましい。
本願第８発明は、本発明の他の実施例による映像信号補正用基準データ生成装置は、直前階調から目標階調への階調変化によって液晶表示装置が発生した表示光を受けて前記表示光の輝度に対応する電気信号を生成する輝度測定部、前記輝度測定部からの前記電気信号を集めてデジタル信号に変換するデータ収集部、前記データ収集部から前記デジタル信号を受けて記憶し、前記デジタル信号をフィルタリングし所定区間平均して前記直前階調に対応する第１階調と前記目標階調に対応する第２階調を抽出し、前記第１及び第２階調によって応答階調を抽出し、前記応答階調を補間して応答曲線を生成し、前記応答曲線から前記液晶表示装置の映像信号補正用基準データを算出する信号処理部を含む。
【００１４】
本願第９発明は、第８発明において、前記応答階調は前記直前階調から前記目標階調に変更された時点から所定時間が経過した時点の前記フィルタリングされたデジタル信号に対応する階調であり、前記所定時間は前記液晶表示装置の映像信号補正程度によって決められる映像信号補正用基準データ生成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の実施例によれば、短時間に最適の映像信号補正用基準データを生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
添付した図面を参照して本発明の実施例について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。
図面で多様な層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体にかけて類似な部分に対しては同一な図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるとする時、これは他の部分の“すぐ上”にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分の“すぐ上”あるとする時には中間に他の部分がないことを意味する。
【００１７】
まず、本発明の実施例による映像信号補正用基準データ生成装置及び方法が適用される液晶表示装置について図面を参照して詳細に説明する。
図２は液晶表示装置のブロック図である。
図２に示すように、液晶表示装置は液晶表示板組立体３００及びこれに連結されたゲート駆動部４００、データ駆動部５００、データ駆動部５００に連結された階調電圧生成部８００、そしてこれらを制御する信号制御部６００を含む。
【００１８】
液晶表示板組立体３００は等価回路で見る時、複数の表示信号線G１-Gn、D１-Dmと連結されており、ほぼ行列形態で配列された複数の画素を含む。
表示信号線G１-Gn、D１-Dmはゲート信号（“走査信号”とも言う）を伝達する複数のゲート線G１-Gnとデータ信号を伝達するデータ線D１-Dmを含む。ゲート線G１-Gnはほぼ行方向に伸びていて互いにがほとんど平行しており、データ線D１-Dmはほぼ列方向に伸びていて互いにがほとんど平行する。
【００１９】
各画素は表示信号線G１-Gn、D１-Dmに連結されたスイッチング素子Qとこれに連結された液晶蓄電器CLC及び維持蓄電器CSTを含む。維持蓄電器CSTは必要に応じて省略することができる。
階調電圧生成部８００は画素の透過率と関する二対の複数階調電圧を生成する。二対のうちの一対は共通電圧Vcomに対して正の値を有し、他の一対は負の値を有する。
【００２０】
ゲート駆動部４００は液晶表示板組立体３００のゲート線G１-Gnに連結されて外部からのゲートオン電圧Vonとゲートオフ電圧Voffの組み合わせからなるゲート信号をゲート線G１-Gnに印加して通常複数の集積回路からなる。
データ駆動部５００は液晶表示板組立体３００のデータ線D１-Dmに連結されて階調電圧生成部８００からの階調電圧を選択しデータ信号として画素に印加し、通常複数の集積回路からなる。
【００２１】
複数のゲート駆動集積回路またはデータ駆動集積回路はチップの形態でTCP（tape carrier package）（図示せず）に装着してTCPを液晶表示板組立体３００に付着することもでき、TCPを使用せずにガラス基板上にこれら集積回路チップを直接付着することもでき（chip on glass、COG実装方式）、これら集積回路チップと同じ機能をする回路を画素の薄膜トランジスタと共に液晶表示板組立体３００に直接形成することもできる。
【００２２】
信号制御部６００はゲート駆動部４００及びデータ駆動部５００などの動作を制御する。
以下でこのような液晶表示装置の表示動作についてより詳細に説明する。
信号制御部６００は外部のグラフィック制御機（図示せず）から入力映像信号R、G、B及びその表示を制御する入力制御信号、例えば、垂直同期信号Vsyncと水平同期信号Hsync、メーンクロックMCLK、データイネーブル信号DEなどの提供を受ける。信号制御部６００は入力映像信号R、G、Bと入力制御信号に基づいて映像信号R、G、Bを液晶表示板組立体３００の動作条件に合うように適切に処理し、ゲート制御信号CONT１及びデータ制御信号CONT２などを生成した後、ゲート制御信号CONT１をゲート駆動部４００に出力し、データ制御信号CONT２と処理した映像信号R´、G´、B´はデータ駆動部５００に出力する。
【００２３】
ゲート制御信号CONT１はゲートオン電圧Vonの出力開始を指示する垂直同期開始信号STV、ゲートオン電圧Vonの出力時期を制御するゲートクロック信号CPV及びゲートオン電圧Vonの持続時間を限定する出力イネーブル信号OEなどを含む。
データ制御信号CONT２は映像データR´、G´、B´の入力開始を指示する水平同期開始信号STHとデータ線D１-Dmに当該データ電圧を印加することが指示するロード信号LOAD、共通電圧Vcomに対するデータ電圧の極性（以下、“共通電圧に対するデータ電圧の極性”を省略して“データ電圧の極性”と言う）を反転させる反転信号RVS及びデータクロック信号HCLKなどを含む。
【００２４】
データ駆動部５００は信号制御部６００からのデータ制御信号CONT２によって一行の画素に対する映像データR´、G´、B´の入力を順次に受けてシフトさせ、階調電圧生成部８００からの階調電圧のうちの各映像データR´、G´、B´に対応する階調電圧を選択することによって、映像データR´、G´、B´を当該データ電圧に変換した後、これを当該データ線D１-Dmに印加する。
【００２５】
ゲート駆動部４００は信号制御部６００からのゲート制御信号CONT１によってゲートオン電圧Vonをゲート線G１-Gnに印加してこのゲート線G１-Gnに連結されたスイッチング素子Qを導通させ、これによってデータ線D１-Dmに印加されたデータ電圧が導通したスイッチング素子Qを通じて当該画素に印加される。
１水平周期（または“１H”）[水平同期信号Hsync、データイネーブル信号DE、ゲートクロックCPVの一周期]が終われば、データ駆動部５００とゲート駆動部４００は次の行の画素に対して同一な動作を繰り返す。このような方式で、１フレームの間に全てのゲート線G１-Gnに対して順次にゲートオン電圧Vonを印加し全ての画素にデータ電圧を印加する。１フレームが終われば次のフレームが始まり、各画素に印加されるデータ電圧の極性が直前フレームでの極性と反対になるようにデータ駆動部５００に印加される反転信号RVSの状態が制御される（“フレーム反転”）。この時、１フレーム内でも反転信号RVSの特性によって一つのデータ線を通じて流れるデータ電圧の極性が変わったり（“ライン反転”）、一つの画素行に印加されるデータ電圧の極性も互いに異なることもある（“ドット反転”）。
【００２６】
次に、液晶表示装置の映像信号補正について図３を参照して説明する。説明の便宜のために、（n-１）番目フレームの映像信号を移転映像信号Gn-１とし、n番目フレームの映像信号を現在映像信号Gn、映像信号は８ビットデータであると仮定する。
図３は液晶表示装置の信号制御部のブロック図である。
図３に示すように、信号制御部６００は信号受信器（signal receiver）６１０、信号受信器６１０に連結されているフレームメモリ６２０、信号受信器６１０とフレームメモリ６２０に連結されているルックアップテーブル６３０、これらに連結されている演算器（calculator）６４０を含む。
【００２７】
信号受信器６１０は信号源（図示せず）から映像信号Gmを受信して信号制御部６００が処理できる映像信号Gnに変換し、この映像信号Gnをフレームメモリ６２０、ルックアップテーブル６３０、そして演算器６４０へ現在映像信号Gnとして供給する。
フレームメモリ６２０は記憶されている移転映像信号Gn-１をルックアップテーブル６３０と演算器６４０に供給し、信号受信器６１０から伝送される現在映像信号Gnを記憶する。フレームメモリ６２０は液晶表示装置に表示する映像信号をフレーム単位で記憶し、信号制御部６００外部にあり得る。
【００２８】
ルックアップテーブル６３０は、例えば、図１に示しすように１７×１７の行列で示される。行と列のアドレスは各々１６の倍数の階調に相当する移転映像信号Gn-１と現在映像信号Gnを示し、これら映像信号が行と列で交差する所にはこれら映像信号に対する補正用基準データGrが記憶されている。ルックアップテーブル６３０は移転映像信号Gn-１と現在映像信号Gnを受けて、これに対応する補正用基準データGrを演算器６４０に供給する。
【００２９】
演算器６４０はルックアップテーブル６３０からの補正用基準データGrと移転映像信号Gn-１及び現在映像信号Gnを有して補間法を利用して補正映像信号Gn´を生成する。
以下、このような映像信号補正用基準データGrを生成する装置について図４を参照して詳細に説明する。
図４は本発明の一つの実施例による映像信号補正用基準データ生成装置のブロック図である。
【００３０】
図４に示すように、映像信号補正用基準データ生成装置４０は輝度測定部５０、データ収集部６０、そして信号処理部７０を含む。
輝度測定部５０は測定パターンが表示される液晶表示装置から光を受けて液晶表示装置で示される輝度に相当するアナログ電気信号LSAを生成する。液晶表示装置で光を測定する所は１ケ所以上にすることができる。輝度測定部５０は光検波器または輝度測定装備として知られた装置“BM７”などを使用することができる。
【００３１】
データ収集部６０は輝度測定部５０から電気信号LSAを受けて所定時間の間に電気信号LSAを収集する。そうして収集されたアナログ電気信号LSAをデジタル電気信号LSDに変換して信号処理部７０に伝送する。データ収集部６０はオシロスコープ（oscilloscope）やデータ収集装置などを利用することができる。
信号処理部７０はデータ収集部６０からのデジタル電気信号LSDを受けて所定記憶装置に記憶させる。デジタル電気信号LSDは測定時に多くの雑音成分を有しているために信号処理部７０はデジタル電気信号LSDをフィルタリングする。そして、平均演算処理と補間演算処理などを行って映像信号補正用基準データGrを生成する。信号処理部７０は“MATLAB”のようなソフトウェアを利用してコンピュータなどのような電子装置で実現することができる。
【００３２】
生成された基準データGrを液晶表示装置の信号制御部６００のルックアップテーブル６３０に記憶させれば、液晶表示装置は基準データGrを利用して補正映像信号Gn´を算出して液晶表示板組立体３００に表示する。
以下では映像信号補正用基準データGrを生成する方法について図５を参照して詳細に説明する。図５は本発明の一つの実施例による映像信号補正用基準データ生成方法を示した流れ図である。説明の便宜のために移転映像信号Gn-１を直前階調とし、現在映像信号Gnを目標階調とする。
【００３３】
まず、直前階調Gn-１と目標階調Gnを設定する（S１０）。前述したように、本実施例では１７×１７のルックアップテーブルの基準データGrを算出することを説明する。直前階調Gn-１と目標階調Gnは“０、３２、６４、…、２５５”の値を有するように設定する。このように設定して残り“１６、４８、…、２４０”に対しては補間法を利用する。このようにすれば、測定回数を非常に減らすことができる。ルックアップテーブルの大きさはこれに限定されるわけでなく、必要に応じて変更することもでき、直前階調Gn-１と目標階調Gnのレベルも必要に応じて変更することができる。
【００３４】
直前階調Gn-１と目標階調Gnの可能な組み合わせに対して液晶表示装置に信号を伝送して表示し、これによる輝度波形を測定する（S２０）。
図６a及び６bは液晶表示装置で測定された輝度応答を示す波形図である。図６aで直前階調Gn-１が“０”で目標階調Gnが“２５５”である場合の輝度応答波形が示されており、図６bで直前階調Gn-１が“２５５”で目標階調Gnが“１６０”である場合の輝度応答波形が示されている。このように階調を変化させれば、図６a及び６bに示すように液晶の応答速度が遅いために、１フレーム（垂直同期周波数が６０Hzである場合１６ms）が終わる時点で目標階調Gnに対応する輝度に到達することができていない。この時、液晶に実際に表示される輝度は応答階調Gpに対応する。
【００３５】
このように測定された輝度応答波形をデータに変換して保存し（S３０）、保存されたデータLSDに対して必要な演算を行って映像信号補正用基準データGrを求める。このような演算の一例が保存されたデータLSDをフィルタリングし（S４０）、フィルタリングされたデータの平均を求める（S５０）。
【００３６】
図７は輝度応答波形をフィルタリングして平均を出すことを示した波形図である。図７では階調が“１２８”から“１６０”に変化された輝度応答を示す。このように階調の変化が小さい場合には輝度応答波形にノイズが多く含まれる。輝度応答波形をフィルタリングしてこのようなノイズを除去すれば正確なデータを抽出するのに効果的である。フィルタリングされた波形から直前階調Gn-１と目標階調Gnの階調レベルを正確に求めるために波形の平均を取る。図７の斜線部分が平均を取る領域である。
【００３７】
平均を算出した後、直前階調Gn-１と目標階調Gnを抽出して直前階調Gn-１に対する輝度レベルの変化が起こる時点から１フレームが経過する時点の輝度レベルを抽出し、これに対応する応答階調Gpを算出する（S６０）。測定された輝度レベルは電圧値であり、階調はこの電圧値に一対一として対応する。
【００３８】
直前階調Gn-１と目標階調Gnの全ての組み合わせに対して段階（S２０）乃至段階（S６０）を繰り返す（S７０）。本実施例ではこのような過程が９×８回繰り返される。直前階調Gn-１から目標階調Gnへの階調変化がない場合には輝度応答波形も変化がないので、輝度応答波形を測定して処理する必要がない。この場合、基準データGrは直前階調Gn-１及び目標階調Gnと同一に設定する。
【００３９】
設定された直前階調Gn-１と目標階調Gnの各組み合わせに対して全ての測定が完了して全てのデータGn-１、Gn、Gpが抽出されれば、抽出されたデータで補間を行い（S８０）、その後、基準データGrを算出する（S９０）。
抽出されたデータから基準データGrを算出するために適切な補間が必要であるが、代表的に使用される補間法としては最近傍補間法（nearest neighbor interpolation、線形補間法（linear interpolation）、区分的３次スプライン補間法（piecewise cubic spline interpolation）、区分的３次エルミート補間法（piecewise cubic Hermite interpolation）などがある。
【００４０】
図８は抽出されたデータに対して多様な補間法を適用した結果を示した図面である。具体的に図８は任意の一つの直前階調Gn-１に対して目標階調Gnを変化して抽出した応答階調Gp（円で表示する）に対して前記４種類の補間法で補正した結果を示した図面である。図８に示すように、最近傍補間法と線形補間法は正確度が落ちるが、区分的３時スプライン補間法と区分的３次エルミート補間法は正確度が高い。従って、本実施例では区分的３時スプライン補間法と区分的３次エルミート補間法を利用して抽出されたデータを補間する。
次に、抽出されたデータを補間して基準データGrを算出する方式について図９及び図１０を参照して詳細に説明する。
【００４１】
図９は補間によって基準データを算出する基本原理を示した図面であり、図１０は抽出されたデータを補間して基準データを算出する一例を示した図面である。
図９の前段（矢印の前）には直前階調Gn-１“６４”から各目標階調Gn“０、３２、９６、…、２５５”へ階調変化が起こる時、１フレームが経過する時点の輝度を測定して抽出された応答階調Gpが表示されている。液晶の遅い応答速度のために実際に到達した応答階調Gpは目標階調Gnに至らないので、示された応答階調Gpが分布する領域は目標階調Gnが分布する領域より狭い。また、応答階調Gpのレベルは均一な間隔で分布しない。このような応答階調Gpのレベルを補間法によって図９の後段（矢印の後）に示したように均一なレベルに移動させれば、これにより目標階調Gnレベルも移動するが、移動したレベルが結局基準データGrとなる。例えば“６４”階調Gn-１に相当する輝度で“１６０”階調Gpに相当する輝度に変化するためには“１９０”階調Gnを一フレームの間に印加しなければならない。
【００４２】
より具体的に説明すれば、図１０に示すように、抽出された目標階調Gnと応答階調Gpに対応する点（円で表示する）をグラフ上に表示し、これに対して補間法を適用して輝度応答曲線を示す。そして右側縦軸で“３２”階調単位の横線を示す。この横線と輝度応答曲線が会う点に対応する横軸階調“-３５、８、６４、…、２５０、２９０”が基準データGrとなる。しかし、８ビットで表現することができる階調は“０”と“２５５”の間であるので、この範囲から外れる値は“０”または“２５５”に対置する。ここで、左側縦軸は輝度応答を電圧値で表示したもので、この電圧値は測定装置によって変更できる相対的である値であり、右側縦軸は輝度応答に対応する応答階調Gpを示し、横軸は目標階調Gn及び算出された基準データGrを示す。
【００４３】
このような方式で各直前階調Gn-１に対して基準データGrを全て生成する。その結果、９×９のルックアップテーブルに対応する基準データGrを算出することができる。直前階調Gn-１と目標階調Gn、そして算出された基準データGrを有してもう一度補間法を適用すれば、１７×１７のルックアップテーブルに対応する基準データGrを算出することができる。ここで、説明の便宜のために２回にかけて補間をすると説明したが、このような過程を１回の補間で行うこともできる。また、ルックアップテーブルの大きさは任意に設定することができ、任意の大きさに合う基準データGrを補間された輝度応答曲線から算出し出すことができる。
【００４４】
生成された１７×１７の基準データGrは図１１a及び図１１bのように示すことができる。図１１aと図１１bは各々垂直同期周波数が６０Hzと７５Hzである場合の基準データを示した図面である。ここで横軸が目標階調Gnを、縦軸は基準データGrを示し、複数の曲線は直前階調Gn-１レベルに各々対応する。図１１a及び１１bで第３曲線の点は直前階調Gn-１“３２”から目標階調Gn“９６”へ階調が変化する時の基準データGrが各々“１４５”及び“１４９”に設定されることを示す。垂直同期周波数が７５Hzである場合、６０Hzに比べて基準データGrが広く分布されていることが分かり、これは映像信号を補償する程度が大きいということを示す。
【００４５】
一つの垂直同期周波数（通常６０Hz）に対する輝度応答波形が測定されて記憶されていれば、他の垂直同期周波数に対して別途の輝度応答波形を測定せずに記憶されている輝度応答波形を利用して基準データGrを計算によって算出することができる。例えば、６０Hzの応答波形を７５Hzの垂直同期周波数に使用する場合、図６a及び６bに示すように、１フレームの経過時間を１６msから１３msに変更し、この時点で応答階調Gpを抽出することによって可能である。その後の計算は前述したことと同一に処理する。
【００４６】
また、既に輝度応答波形が記憶されていれば、別途の輝度応答波形を測定せずに記憶されている輝度応答波形を利用して液晶表示装置の映像信号補正強度を変更することができる基準データGrを生成することができる。これは、前述したことと同様に、１フレームに相当する時間間隔を調節して応答階調Gpを抽出することによって可能である。
以上より本実施形態によれば、基準データを生成するために輝度波形を測定する回数が画期的に減って多くの時間を節約することができる。また、測定者の肉眼に依存しないために客観的で正確な最適の基準データを算出することができる。さらに、垂直同期周波数が変更される場合や映像信号補正強度を変更する場合のように測定条件が変更されても既に測定して記憶されているデータを再び使用することができるので測定による手間や時間を省略することができる。さらに、生産ラインで個々の液晶表示装置ごとに適用することができるので、各パネルに対して最適化された応答速度補正が可能であって液晶表示装置の品質を一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】ルックアップテーブルの構造を示した図面である。
【図２】液晶表示装置のブロック図である。
【図３】液晶表示装置の信号制御部のブロック図である。
【図４】本発明の一つの実施例による映像信号補正用基準データ生成装置のブロック図である。
【図５】本発明の一つの実施例による映像信号補正用基準データ生成方法を示した流れ図である。
【図６ａ】液晶表示装置で測定された輝度応答を示す波形図である。
【図６ｂ】液晶表示装置で測定された輝度応答を示す波形図である。
【図７】輝度応答波形をフィルタリングし平均を算出することを示した波形図である。
【図８】抽出されたデータに対して多様な補間法を適用した結果を示した図面である。
【図９】補間によって基準データを算出する基本原理を示した図面である。
【図１０】抽出されたデータを補間して基準データを算出する一例を示した図面である。
【図１１ａ】各々垂直同期周波数が６０Hzである場合の基準データを示した図面である。
【図１１ｂ】各々垂直同期周波数が７５Hzである場合の基準データを示した図面である。
【符号の説明】
【００４８】
４０    基準データ生成装置
５０    輝度測定部
６０    データ収集部
７０    信号処理部
３００  液晶表示板組立体
４００  ゲート駆動部
５００  データ駆動部
６００  信号制御部
６１０  信号受信器
６２０  フレームメモリ
６３０  ルックアップテーブル
６４０  演算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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